【綠色化學(xué)的離子液體的應(yīng)用探究3600字】

綠色化學(xué)的離子液體的應(yīng)用研究目錄TOC\o"1-2"\h\u22987綠色化學(xué)的離子液體 13122摘要 1179971.離子液體的概況 1276391.1離子液體的概念 2264201.2離子液體的發(fā)展 2143971.3離子液體的種類 398771.4離子液體的特點 3312661.5離子液體的制備方法 368942.離子液體的應(yīng)用 4165421)離子液體在萃取分離中的應(yīng)用 4266262)離子液體作為反應(yīng)過程中的溶劑 4221263)離子液體作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑 450104)離子液體在電化學(xué)的應(yīng)用 5246703離子液體的發(fā)展與展望 621767參考文獻： 6摘要綠色化學(xué)提倡遠離老思想，不走80年代"先污染,后處理"的老路，提倡化工要從源頭治理，清潔生產(chǎn)的新思想。綠色化學(xué)是包括物、理、化、生、環(huán)境等多門學(xué)科。我們現(xiàn)如今提倡社會的可持續(xù)發(fā)展的，因此，綠色化學(xué)目前是化學(xué)領(lǐng)域研究的一個重要的熱點。綠色溶劑,即離子液體,溶解性好，粘度高，導(dǎo)電性高等優(yōu)異的性能,使它成為研究熱點。關(guān)鍵詞:離子液體綠色化學(xué)1.離子液體的概況隨著科學(xué)技術(shù)的進步,人們使用了大量的化學(xué)燃料進行研究,極大地提高了人們的生活水平。目前,全國70%的能源需求是由化石燃料提供的?；剂吓c我國各地區(qū)的繁榮發(fā)展息息相關(guān),但隨著對能源資源需求的不斷增加,環(huán)境與生態(tài)問題也隨之出現(xiàn),對人類的生存與可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。因此,綠色化學(xué)與化工技術(shù)是化工工業(yè)發(fā)展的主要趨勢。1.1離子液體的概念離子混合液體的這個概念主要是在泛指全部由一個離子氣體組成的一種液體。在一般室溫下，通常顯現(xiàn)一種液態(tài)離子化合體系,或者是一種正負液態(tài)離子混合組成體系的離子化合物。它叫做"室溫熔融鹽"。例如,處在一定溫度高溫下的液態(tài)氣體例如KCl,KOH此時就可能會突然呈現(xiàn)出一個離子液體狀態(tài),它們本身實際就是一個離子化的固態(tài)液體。1.2離子液體的發(fā)展第一代離子液體在1914年,人類史上第一種新的離子化學(xué)液體產(chǎn)生了。它是由walden使用鄰苯乙胺與濃縮的硝酸反應(yīng)得到的。第二代離子液體在1992年,抗堿親水性、穩(wěn)定性強的1-乙基-3-甲基咪唑酮的四氟硼酸鹽(bmim[bf4])是wilkes與szzaworotko合成的。這一類有機離子催化液體非常適合我們用作有機反應(yīng)用的介質(zhì),象征著是離子催化液體反應(yīng)方法學(xué)的正式出身,同時也非常象征著第二代有機離子反應(yīng)液體從此正式出身。第三代離子液體21世紀初期，離子液體的新方向是功能化化學(xué)。研究人員依照所需的液體物理分子性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)的不同需要,在離子液體轉(zhuǎn)接一些新型功能化基團以滿足液體的需要。1.3離子液體的種類陽離子組成主要有：有機胍離子、1,3-二烷基取代的咪唑離子,烷基季磷離子等。陰性組成主要有:鹵代氧化磷酸鹽，BF4-、PF6-、CF3COO-、CF3SO3-、等。1.4離子液體的特點目前,離子液體幾乎符合所要達到的綠色溶劑基本要求是具有非揮發(fā)性、高化學(xué)穩(wěn)定性、價廉易得等全部要求。除此之外，電化學(xué)窗口寬、電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定性高是它的突出特點之一，它的溶解度也較好。1.5離子液體的制備方法離子液體制備的方法有很多，這里列舉四種(一)一步合成法叔胺與酸的中和反應(yīng)或酯的反應(yīng)一步反應(yīng)(二)兩步合成法季胺化反應(yīng)制備鹵鹽;再用目標陰離子來得到目標離子液體，多次用溫水洗至液體中性,真空加熱。(三)微波輔助合成法易于離子化的酸性液體，在各種堿性水或有機溶劑中，經(jīng)高溫加熱，離子回流處理制備。(四)復(fù)分解法將預(yù)先制備的乙酰咪唑基甲鎓磷酸鹽與所有無需陰陽陽離子的其他無機鹽,在適當?shù)乃軇┘笆覝貧夥罩屑纯砂l(fā)生二次復(fù)分解水合反應(yīng),可迅速得到您所需用的溶于室溫下陰離子水的液體。2.離子液體的應(yīng)用1)離子液體在萃取分離中的應(yīng)用離子混合液體溶劑作為一種安全、環(huán)保型的天然綠色化學(xué)溶劑在各類化學(xué)產(chǎn)品分離生產(chǎn)過程中也已經(jīng)獲得了廣泛的技術(shù)應(yīng)用。分離多種綠色化合物:可以結(jié)合目前使用天然超臨界法的co2流體與天然離子化學(xué)液體兩種天然綠色化學(xué)溶劑。還原劑可以用于萃取硫與金屬脫硫離子,固體脫硫混合物的脫硫分離,萃取硫與脫硫,融解纖維素等。例如,離子水與液體有效分離了二氫硫酸鈉與二氫?；撬徕c混合物,提取了牛磺酸,分離后吸收率明顯高于97%,離子水與液體重復(fù)使用,對產(chǎn)物分離結(jié)果效率低的影響較小。2)離子液體作為反應(yīng)過程中的溶劑離子水與液體溶劑作為安全、環(huán)保的一種綠色化學(xué)溶劑在各種化學(xué)反應(yīng)過程中的應(yīng)用也很多。離子液體可直接制備付氏烷基化、?；h(huán)氧化等化學(xué)溶劑。離子液體可以有效避免具有揮發(fā)性有機化合物使用時揮發(fā)對人體健康產(chǎn)生危害,以及所產(chǎn)生的環(huán)境污染。離子液體是一種理想替代綠色有機溶劑的溶劑,對環(huán)境友好。還原縮合反應(yīng)、氧化縮合反應(yīng)、加成反應(yīng)、縮合加成反應(yīng)、取代縮合反應(yīng)、重排縮合反應(yīng)、人名反應(yīng)等均有應(yīng)用。3)離子液體作為化學(xué)反應(yīng)的催化劑離子化的有機液體通常用于可溶解但也可以用于作為催化反應(yīng)材料催化劑的各種有機金屬硅酸鹽與其他有機化合物,溶解后的這類反應(yīng)催化劑通?？梢酝瑫r兼具均相與非均相兩類反應(yīng)催化劑的多種性能優(yōu)點,使催化反應(yīng)過程進行時的速率與反應(yīng)材料上的選擇性明顯可以得到較大改善。此外,反應(yīng)產(chǎn)物進行處理完畢后,將這些反應(yīng)后的產(chǎn)物用少量量的有機溶劑繼續(xù)進行快速萃取分離出來,而無機液體催化劑則在產(chǎn)物殘留在未被離子化的有機液體中后也同樣可以通過離子循環(huán)方式繼續(xù)進行使用。離子作為溶于化學(xué)液體的這種化學(xué)作用及其形式也就相當于離子作為化學(xué)催化劑的一種化學(xué)載體。反應(yīng)條件溫與、選擇性高、具有強極性、適度的親水性等特點，使得離子液體在食品領(lǐng)域也起著重要的作用。例如,水解酶在不同的陰陽金屬離子相互組合在離子液體中的化學(xué)選擇性作用有明顯變化。一般來說,脂肪酸酯酶受體對純水與有機溶劑都具有較強的化學(xué)耐受力,能夠在其中長期保持活性。Lau等首次實驗用到的脂肪離子酶實驗證明了脂肪離子酶與液體酶應(yīng)用于其他生物催化反應(yīng)的巨大潛力。因此,酶催化反應(yīng)越來越多元化地被國際應(yīng)用擴大到綜合功能性改造與開發(fā)利用活性油脂等領(lǐng)域。4)離子液體在電化學(xué)的應(yīng)用在離子電晶體合成、電容器、抗壓及靜電、電化學(xué)、傳感器、毛細管及光電泳、電鍍/涂層電鍍及沉積均領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。例如:在各種游離離子電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域方面,離子可以溶于特定液體的產(chǎn)品具有高電導(dǎo)率、寬電勢窗口，沒有明顯揮發(fā)，等獨特離子化學(xué)物理優(yōu)勢等都已經(jīng)使其產(chǎn)品能夠廣泛作為主要化學(xué)電解質(zhì)在新型鈦酸鋰電池與其他新型太陽能電池的技術(shù)研究設(shè)計應(yīng)用以及推廣生產(chǎn)方面充分展現(xiàn)顯示了誘人的發(fā)展前景。在毛細管共價分離離子電池游泳化學(xué)處理技術(shù)方面,將共價金屬離子體與共價液體通過共價離子鍵直接分離鍵合在共價離子體的毛細管內(nèi)部基層表面,通過處理消除排斥靜電催化劑與消除排斥靜電劑的相互作用不僅可以有效減少內(nèi)部表層吸附酸性物質(zhì)的數(shù)量,減少內(nèi)部表層電滲流,還因為這樣可以有效通過處理使共價離子體向毛細管的內(nèi)部表層電滲流逆向、遷移從而使其流動速度大小可以隨g/ph等離子數(shù)值的大大減少而可以有所大大增加,分離電泳處理工作效率與分離化學(xué)處理重現(xiàn)性都很好。3離子液體的發(fā)展與展望離子液體在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它還可以應(yīng)用在質(zhì)譜的基質(zhì)、色譜的固定相等。離子液體的研究主要有以下幾個方向:(1)陰陽手型手性離子中心液體(2)胍鹽離子液體(3)固載化離子液體(4)超臨界CQ-離子液體體系。由此看來，我們可以堅信在常溫的情況下離子液體必然將在"綠色化學(xué)"和"綠色工藝"產(chǎn)業(yè)開辟新的發(fā)展道路,引領(lǐng)新的進程，在今后離子液體必將新發(fā)展，達到新高度,必定會大放異彩,成為熱點話題,得到更多更廣的關(guān)注與應(yīng)用。在綠色化學(xué)必定成為一種新趨勢，新流行。參考文獻：[1]石玉剛.面包酵母催化不對稱還原2羰基4苯基丁酸乙酯的研究[D].江南大學(xué),2009.[2]崔岷.綠色化工前景無限[D].中國科技投資,2012.[3]張煥.胺型離子液體在溶液中的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究[D].曲阜師范大學(xué),2015.[4]劉銘李雪丹陳慶陽田鵬.綠色溶劑離子液體的發(fā)展與分類研究[D].沈陽師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院能源與環(huán)境催化研究所,2018.[5]肖友軍周陽周磊.離子液體及其應(yīng)用進展[D].遼寧化工,2008.[6]丹媛媛.堿性環(huán)境下用離子液體結(jié)晶蛋清溶菌酶[D].哈爾濱工程大學(xué),2007.[7]張幸.基于硅氧烷核新型離子液體的合成及應(yīng)用研究[D].南京信息工程大學(xué),2016.[8]牧輝.離子液體C_8mimPF_6對水生生物的毒性及其生物降解性研[D].吉林大學(xué),2009.[9]閻文錦.以綠色溶劑聚乙二醇（PEG）為還原劑與穩(wěn)定模板合成的金屬納米[D].蘭州大學(xué),2007.[10]趙敏.具有離子液體性質(zhì)化合物的合成研究[D].南京工業(yè)大學(xué),2004.[11]曾昭容.離子液體支撐液膜在苯環(huán)己烷混合體系分離中的研究[D].清華大學(xué),2009.[12]黃武趙敬夏峰.安全環(huán)保型綠色溶劑-離子液體的應(yīng)用及展望[D].浙江省安全生產(chǎn)科學(xué)研究所,2009.[13]劉曉暢.在離子液體環(huán)境下納米金屬催化劑的合成與應(yīng)用[D].大連工業(yè)大學(xué),2011.[14]葛躍楊連珍.離子液體的研究進展[D].廣東化工,2012.[15]王燕曹利慧張彥.安全環(huán)保型的綠色溶劑——離子液體的應(yīng)用研究進展[D].河南科技,2012.[16]桑瀟.離子液體的合成法研究[D].中國科技信息,2008.[17]曹學(xué)鋒.生物基CO_2可逆吸附